资源描述
2020/5/19,1,1mol水蒸气（HO，g）在100，101.325kPa下全部凝结成液态水。求过程的功。假设：相对于水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。,2.2,H2O(l)100101.325kPa,H2O(g)100101.325kPa,W=p环(V2V1)=p(V1)nRT=18.314373.153102.4J,2020/5/19,2,始态为25，200kPa的5mol理想气体,经a,b两不同途径到达相同的末态。途径a先经绝热膨胀到28.57，100kPa，步骤的功Wa=5.57kJ；再恒容加热到压力200kPa的末态,步骤的热Qa=25.42kJ。途径b为恒压加热过程。求途径b的Wb及Qb。,2.5,途径b恒压,2020/5/19,3,T3=2T22（273.1528.57）489.16KUQaWaQbWb,Wb=p环(V3V1)nRT=58.314191.017940.3JQb（QaWa）Wb=(25.425.57)+7.94=27.79kJ,途径b恒压,2020/5/19,4,某理想气体CVm=3/2R。今有该气体5mol在恒容下温度升高50。求过程的W,Q,U及H.,W=0,2.8,Q=U=nCVmT=53/2R50=3.118103J,H=nCpmT=55/2R50=5.196103J,2020/5/19,5,4mol某理想气体，Cp,m=7/2R。由始态100kPa,100dm3先恒压加热使体积增大到150dm3，再恒容加热使压力增大到150kPa。求过程的W,Q,U,和H.,UnCV,m(T3T1)=CV,m(p3V3p1V1)/R=18750JHnCp,m(T3T1)=Cp,m(p3V3p1V1)/R=31250J,W=W1+W2=W1=p2(V2V1)=100103Pa(150100)103m3=5000JQ=UW=18750+5000=23750J,2.11第四版,解法2,1mol某理想气体于27，101.325kPa的始态下,先受某恒定外压恒温压缩至平衡态，再恒容升温至97，250.00kPa。求过程的W,Q,U,H。已知气体的CV,m=20.92JmolK-1。,2.11第五版,UnCV,m(T3T1)=20.92(370300)=1464JHnCp,m(T3T1)=（20.92+8.314）(370300)=2046J,p2=p3T2/T3=250300/370=202.70kPaW=W1+W2=W1=p2(V2V1)=nRT(1p2/p1)=8.314300(1202.70/101.325)=2496JQ=UW=14642496=1032J,2020/5/19,10,容积为0.1m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板，其两侧分别为0，4mol的Ar(g)及150，2mol的Cu(s)。现将隔板撤掉，整个系统达到热平衡，求末态温度及过程的H.已知：Ar(g)和Cu(s)的摩尔定压热容Cp,m分别为20.786JmolK1及24.435JmolK1，且假设均不随温度而变。,Q=0，W=0，U0UUAr(g)+UCu(s)=0UnCV,mAr(g)(TT1)+nCp,mCu(s)(TT2)=0T=347.38K,H=nCp,mAr(g)(TT1)+nCp,mCu(s)(TT2)=2469J,2.15,2020/5/19,11,已知水在100，101.325kPa下的摩尔蒸发焓vapHm=40.668kJmol-1，试分别计算下列过程的Q,W,U及H。（1）在100，101.325kPa下，1kg水蒸发为水蒸汽；（2）在恒定100的真空容器中，1kg水全部蒸发为水蒸汽，并且水蒸汽压力恰好为101.325kPa。,2.21,nmolH2O(l)100101.325kPa,nmolH2O(g)100101.325kPa,（1）Tp,（2）向真空蒸发,n=1000/18=55.56mol,恒压、W=0的过程，Qp=HnvapHm=55.56mol40.668kJmol-1=2259kJW=p(VgVl)=pVg=nRT=55.568.314373.15=172.3103J=172.3kJUQ+W=2259172=2087kJ,nmolH2O(l)100101.325kPa,nmolH2O(g)100101.325kPa,（1）Tp,向真空蒸发，p环=0，W=0，Q=U过程（2）与过程（1）始终态相同，所以两过程U及H相同。Q=U=2087kJ，H2259kJ,nmolH2O(l)100101.325kPa,nmolH2O(g)100101.325kPa,（2）向真空蒸发pamb=0,2020/5/19,14,已知水(H2O,l)在100的摩尔蒸发焓vapHm=40.668kJmol-1，水和水蒸汽在25100间的平均摩尔定压热容分别为Cp,m(H2O,l)=75.75Jmol-1K-1和Cp,m(H2O,g)=33.76Jmol-1K-1。求在25时水的摩尔蒸发焓。,2.26,2020/5/19,15,某双原子理想气体1mol从始态350K，200kPa经过如下四个不同过程达到各自的平衡态，求各过程的功W。（1）恒温可逆膨胀到50kPa；（2）恒温反抗50kPa恒外压不可逆膨胀；（3）恒温向真空膨胀到50kPa；（4）绝热可逆膨胀到50kPa；（5）绝热反抗50kPa恒外压不可逆膨胀。,2.38,2020/5/19,16,2020/5/19,17,2020/5/19,20,25下，密闭恒容的容器中有10g固体萘C10H8(s)在过量的O2(g)中完全燃烧成CO2(g)和H2O(l)。过程放热401.727kJ。求：（1）C10H8(s)+12O2(g)=10CO2(g)+4H2O(l)的反应进度；（2）C10H8(s)的（3）C10H8(s)的,2.27,2020/5/19,21,25下，密闭恒容的容器中有10g固体萘C10H8(s)在过量的O2(g)中完全燃烧成CO2(g)和H2O(l)。过程放热401.727kJ。求：（1）C10H8(s)+12O2(g)=10CO2(g)+4H2O(l)的反应进度；（2）C10H8(s)的（3）C10H8(s)的,2020/5/19,22,已知25甲酸甲酯的标准摩尔燃烧焓为-979.5kJmol-1,甲酸（HCOOH,l）、甲醇（CH3OH,l）、水（H2O,l）及二氧化碳（CO2,g）的标准摩尔生成焓分别为-424.72kJmol-1，-238.66kJmol-1,-285.83kJmol-1及-393.509kJmol-1。应用这些数据求25时下列反应的标准摩尔反应焓。HCOOH(l)+CH3OH(l)=HCOOCH3(l)+H2O(l),2.31,2020/5/19,23,2020/5/19,24,2020/5/19,25,+2O2,+2O2,2020/5/19,26,思考题,2.一气体从某一状态出发，经绝热可逆压缩或经恒温可逆压缩到一固定的体积，哪种压缩过程所需的功大，为什么？如果是膨胀，情况又将如何？,2020/5/19,27,绝热过程Q=0U=w,
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